CN208856973U - 一种基于自由基簇射联用强制曝气的预处理氧化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于自由基簇射联用强制曝气的预处理氧化装置，包括高压脉冲电源和等离子体氧化反应器，还包括自由基簇射器和强制曝气系统，自由基簇射器位于等离子体氧化反应器的上方，自由基簇射器包括针状高压电极、第一导气管道和第一风机，第一风机通过第一导气管道连接针状高压电极，强制曝气系统位于等离子体氧化反应器的下方，强制曝气系统包括第二导气管道和第二风机，第二风机通过第二导气管道连接等离子体氧化反应器。本实用新型结构简单，实用性强，利用高压交流、直流或脉冲放电过程中产生的温度场、电场、能量场等综合效应，产生各种对污染物具有强氧化作用的高能电子、活性自由基及紫外光等，对有机物进行降解。
Description
技术领域
本实用新型涉及水环境污染治理技术领域，尤其涉及一种基于自由基簇射联用强制曝气的预处理氧化装置。
背景技术
垃圾渗滤液的处理是城市环境综合治理的重要组成部分，有助于提高居民生活质量，改善市民居住环境，促进城市经济的发展和环境保护事业的可持续发展。
近年来，如何处理垃圾渗滤液已成为一个焦点问题。但是不同填埋场的渗滤液的水质波动较大，营养元素失衡、氨氮含量高、可生化性随填埋时间的增长而下降等水质特点，传统的常规废水处理工艺在进行垃圾渗滤液处理显得效果一般，排放水质指标不高。研究和开发更经济高效的垃圾渗滤液预处理方法，使处理后的垃圾渗滤液更有利于后续的处理成为了污水处理界关注的热点内容。
实用新型内容
本实用新型目的在于针对现有技术所存在的不足而提供一种基于自由基簇射联用强制曝气的预处理氧化装置的技术方案，该装置具有良好的水质适应能力和稳定的降解效果。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
一种基于自由基簇射联用强制曝气的预处理氧化装置，包括高压脉冲电源和等离子体氧化反应器，其特征在于：还包括自由基簇射器和强制曝气系统，自由基簇射器位于等离子体氧化反应器的上方，针状高压电极与垃圾渗滤液面相互分离，且位于垃圾渗滤液面的上方；自由基簇射器包括针状高压电极、第一导气管道和第一风机，第一风机通过第一导气管道连接针状高压电极，以在第一导气管道和第一风机的作用下，自由基经高压电极以高速喷射至垃圾渗液液面上；强制曝气系统位于等离子体氧化反应器的下方，强制曝气系统包括第二导气管道和第二风机，第二风机通过第二导气管道连接等离子体氧化反应器。
进一步，高压脉冲电源通过导线分别连接针状高压电极和等离子体氧化反应器。
进一步，高压脉冲电源为正负脉冲高压电源，峰值电压为1～(±)120kV，脉宽为0.005～900μs，频率为1～3000Hz。
进一步，等离子体氧化反应器为密闭的绝缘反应器，由塑料制成，内壁经处理，以保证不粘附水膜而导电，反应器内有多组不锈钢材料制成的电极，电极间距约为10cm。
本实用新型由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：
本发明将液相非平衡态低温等离子体自由基簇射结合强制曝气技术，是一种复合型的高级氧化技术，利用高压交流、直流或脉冲放电过程中产生的温度场、电场、能量场等综合效应，产生各种对污染物具有强氧化作用的高能电子、活性自由基及紫外光等，可迅速而无选择性地将垃圾渗滤液中的有机物降解为分子量更小、毒性更低的有机物甚至将其无机化，其运行过程中无需外加高温、高压等苛刻条件，是一种全新、高效、低能耗的处理难降解有机废水技术。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
图1为本实用新型一种基于自由基簇射联用强制曝气的预处理氧化装置的结构示意图。
图中：1-高压脉冲电源；2-等离子体氧化反应器；3-自由基簇射器；4-针状高压电极；5-第一导气管道；6-第一风机；7-强制曝气系统；8-第二导气管道；9-第二风机。
具体实施方式
如图1所示，为本实用新型一种基于自由基簇射联用强制曝气的预处理氧化装置，包括高压脉冲电源1和等离子体氧化反应器2，还包括自由基簇射器3 和强制曝气系统7，自由基簇射器3位于等离子体氧化反应器2的上方，自由基簇射器3包括针状高压电极4、第一导气管道5和第一风机6，第一风机6通过第一导气管道5连接针状高压电极4，高压脉冲电源1通过导线分别连接针状高压电极4和等离子体氧化反应器2，针状高压电极4与垃圾渗滤液面相互分离，且位于垃圾渗滤液面的上方，强制曝气系统7位于等离子体氧化反应器2的下方，强制曝气系统7包括第二导气管道8和第二风机9，第二风机9通过第二导气管道8连接等离子体氧化反应器2。
高压脉冲电源1为正负脉冲高压电源，峰值电压为1～(±)120kV，脉宽为0.005～900μs，频率为1～3000Hz。
等离子体氧化反应器2为密闭的绝缘反应器，由塑料制成，内壁经处理，以保证不粘附水膜而导电，反应器内有多组不锈钢材料制成的电极，电极间距约为10cm。
自由基簇射器3在第一导气管道5和第一风机6的作用下，自由基经高压电极以高速喷射至垃圾渗滤液液面上，同时，等离子体氧化反应器2底部的强制曝气系统7对垃圾渗滤液进行曝气，增强污染物与等离子体的传质机率。在等离子体液面放电、自由基喷射、强制曝气搅动的多重作用下，·02-、·03-、·H02-、·OH等活性自由基同时进入垃圾渗滤液中与激发态分子、破碎基团及其他自由基等发生一系列等离子体化学反应，提高了活性物质的利用效率，降低了能耗。
系统对垃圾渗滤液进行处理的实际案例。垃圾渗滤液从杭州天子岭垃圾填埋场取得，所用的电源运行参数为：峰值电压200kv，最高频率为3000Hz的正负脉冲高压电源，曝气流量在80l/min。具体步骤是：通过管道将将垃圾渗滤液传递至等离子体反应系统，同时，将高压脉冲电源1打开，将鼓风机开启进行自由基簇射和渗滤液强制曝气。采用自由基簇射、等离子体液面放电、底部强制曝气等相结合方式进行处理。
结果显示：经过等离子体自由基簇射联用强制曝气技术的预处理，垃圾渗滤液水样中的色度有较好的效果。氨氮处理效果相对比较稳定，受外部因素影响较小，处理效率随着电压的升高而提高，处理效果达到62.5％，处理效果达到预期。COD的变化值比较大,处理效果达到60％左右。可生化性BOD/COD比值大部分达到>0.5，达到预期要求。与传统水处理技术相比节约能量15％左右。
通过实际工程实践，脉冲电晕自由基簇射联用强制曝气技术的开展可以有效提高垃圾渗滤液中有关污染物的降解效率，提升废水的可生化性，减小后续处理构筑物的运行负荷，对于降低处理难降解废水的运行费用，乃至城市生活垃圾的科学处理都具有重要意义。
以上仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的技术特征并不局限于此。任何以本实用新型为基础，为实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本实用新型的保护范围之中。
Claims (4)
1.一种基于自由基簇射联用强制曝气的预处理氧化装置，包括高压脉冲电源和等离子体氧化反应器，其特征在于：还包括自由基簇射器和强制曝气系统，所述自由基簇射器位于所述等离子体氧化反应器的上方；所述自由基簇射器包括针状高压电极、第一导气管道和第一风机，所述针状高压电极与垃圾渗滤液面相互分离，且位于所述垃圾渗滤液面的上方，所述第一风机通过所述第一导气管道连接所述针状高压电极，以在所述第一导气管道和所述第一风机的作用下，自由基经所述针状高压电极以高速喷射至垃圾渗液液面上；所述强制曝气系统位于所述等离子体氧化反应器的下方，所述强制曝气系统包括第二导气管道和第二风机，所述第二风机通过所述第二导气管道连接所述等离子体氧化反应器。
2.根据权利要求1所述的一种基于自由基簇射联用强制曝气的预处理氧化装置，其特征在于：所述高压脉冲电源通过导线分别连接所述针状高压电极和所述等离子体氧化反应器。
3.根据权利要求1所述的一种基于自由基簇射联用强制曝气的预处理氧化装置，其特征在于：所述高压脉冲电源为正负脉冲高压电源。
4.根据权利要求1所述的一种基于自由基簇射联用强制曝气的预处理氧化装置，其特征在于：所述等离子体氧化反应器为密闭的绝缘反应器。
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| ES2945384A1 (es) * | 2021-12-30 | 2023-06-30 | Mikhail Aleksandrovich Meshchaninov | Reactor para dispositivo de eliminación de residuos |
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